PENDAHULUAN I.1. Umum Indonesia merupakan salah satu Negara kepulauan terbesar didunia. Memiliki laut-laut yang banyak menghasilkan sumber daya dan kekayaan alam. Laut yang mengelilingi pulau-pulau di Indonesia membuat banyak terbentuknya sungai-sungai dan anak-anak sungai di masing-masing pulau yang ada. Menurut data saja tersebutkan 232 sungai yang berada di seluruh Indonesia. Setiap propinsinya memiliki kurang lebih 30 sungai dan anak sungai terutama di Sumatera Utara. Propinsi yang terletak pada 1-4 LU 98 100 BT memiliki 29 kabupaten dengan luas keseluruhan mencapai 72.066,81 km². Populasi penduduknya pun tak kurang dari 11.490.453 (2005) dengan topografi daerah yang umumnya terdiri dari dataran rendah pada pantai di bagian Timur, berbukitbukit dan pegunungan pada bagian tengah dan barat. Dalam hal ini diambil lokasi investigasi di salah satu sungai yang mengalir di kota Medan hingga bermuara di kawasan Medan Belawan. Ialah Sungai Deli, sungai yang sekarang ini dikatakan paling terkontaminasi dikota Medan. Banyak faktor yang mendukung untuk mengambil lokasi ini, untuk itu pemodelan ini nantinya akan berupa perbandingan antara pemodelan dengan keadaan sebenarnya. Serta adanya sungai buatan juga mempengaruhi keadaan ekosistem dari kawasan estuari itu sendiri. Sungai Deli sekarang telah berubah fungsi, baik secara fisik dan non fisik. Saat ini saja luas hutan di hulu Sungai Deli tinggal 3.655 hektar, atau tinggal 7,59
persen dari 48.162 hektar areal DAS Deli. Padahal, dengan luas 48.162 hektar, panjang 71,91 kilometer (km), dan lebar 5,58 km, DAS Deli seharusnya memiliki hutan alam untuk kawasan resapan air sedikitnya seluas 140 hektar, atau 30 persen dari luas DAS. Dimana muaranya terletak di kota Medan bagian Belawan. Disepanjang muara terdapat satu kawasan transisi yang biasa kita sebut dengan estuari. Lokasi inilah yang akan dimodelkan secara teoritis yang dikemas dalam satu program Microsoft Excel. I.2. Latar Belakang Indonesia sebagai negara kepulauan yang memiliki perairan yang sangat luas dan garis pantai terpanjang kedua di dunia, menghasilkan fenomena karakteristik muara yang sangat menarik untuk dikaji lebih dalam lagi. Pengetahuan mengenai karakteristik fisik suatu kawasan estuari sangat berguna untuk berbagai keperluan, mulai dari masalah navigasi, hidrografi sampai ke perencanaan bangunan laut ataupun pantai. Pemodelan dengan menggunakan metode program Microsoft Excel, khususnya pemodelan estuari merupakan hal yang penting sekali untuk diketahui. Dengan menggunakan program Microsoft excel diharapkan dapat memberikan hasil pemodelan muara yang baik. Untuk mengkaji lebih dalam mengenai kawasan estuari, perlu dilakukan analisis lebih lanjut dari data-data yang diperoleh dari hasil survey. Salah satunya adalah metode pasang surut yang dianalisis dengan menggunakan metode admiralty. Juga didukung dengan metode Gauss dalam menentkan beberapa variabel penting. Hal ini akan memberikan kontribusi terhadap Microsoft excel
sebagai program dasar pemodelan ini. Dengan harapan dapat memberikan pengetahuan terhadap perubahan-perubahan yang terjadi pada suatu kawasan estuari. Perubahan yang terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung terhadap pembentukan estuari itu sendiri, telah mengakibatkan banyak pengaruh yang langsung berdampak pada bentuk dari muara itu sendiri. Revolusi ini terjadi diakibatkan dari pengaruh ribuan tahun yang lalu jauh sebelum zaman es terjadi. Ini merupakan fenomena alam yang terus berkembang sampai sekarang ini. Pemanasan global mengakibatkan kawasan kutub mencair dan menyebabkan naiknya permukaan air laut. Dengan kata lain, hal ini mengakibatkan erosi pada pesisir pantai serta perubahan bentuk dan struktur daratan yang ada. Gambar 1.1. Foto Satelit Kawasan Pemodelan Estuari Sungai Deli I.3. Maksud dan Tujuan Secara umum estuari merupakan kawasan transisi, disini terdapat penggabungan antara air tawar(freshwater) dengan air laut(sea-water). Perairan
estuari secara umum dimanfaatkan manusia untuk tempat pemukiman, tempat penangkapan dan budidaya sumberdaya ikan, jalur transportasi, pelabuhan dan kawasan industri. Aktifitas yang ada dalam rangka memanfaatkan potensi yang terkandung di wilayah pesisir, seringkali saling tumpang tindih, sehingga tidak jarang pemanfaatan sumberdaya tersebut justru menurunkan atau merusak potensi yang ada. Hal ini karena aktifitas-aktifitas tersebut, baik secara langsung maupun tidak langsung, mempengaruhi kehidupan organisme di wilayah pesisir, melalui perubahan lingkungan di wilayah tersebut. Adapun tujuan penulisan dari tugas akhir ini adalah: 1. Memperoleh sifat dan karakteristik fisik, terutama tipe pasang surut, aliran, suhu dan kadar garam di kawasan Estuari Sungai Deli sehingga dapat digunakan sebagai referensi bagi kegiatan pembangunan daerah pantai di kawasan tersebut. 2. Menjelaskan perbandingan antara model keadaan sebenarnya dengan pemodelan yang dibuat, sehingga nantinya dapat memberikan solusi untuk keadaan yang baik bagi estuari Sungai Deli tersebut. Oleh karena itu perlu diadakannya pemeliharaan estuari untuk beberapa tahun kedepan. Demi melestarikan kelangsungan hidup habitatnya maupun manusia itu sendiri. Begitu juga dengan perkembangan pembangunan sekitar muara, hal ini merupakan salah satu masalah vital dalam perkembangan pembangunan infrastruktur pelabuhan.
I.4. Pembatasan Masalah Dalam penulisan tugas akhir ini, permasalahan yang akan dibahas dibatasi cakupan / ruang lingkupnya agar tidak terlalu luas. Permasalahan yang akan dibahas hanya meliputi pemodelan sederhana estuari pada muara Sungai Deli Sumatera Utara. Pemodelan ini difokuskan untuk membandingkan karakteristik fisik Estuari Sungai Deli antara keadaan sebenarnya dengan pemodelan perhitungan yang menggunakan program Microsoft Excel, antara lain meliputi : Pemodelan Bathymetri Pemodelan Pasang-Surut (tides) Pemodelan Arus (currents) Pemodelan Temperatur dan Salinitas Dengan data yang digunakan adalah data survey yang telah dilakukan selama 14 hari dari tanggal 11 s/d 25 Februari 2010. I.5. Metodologi Penulisan Adapun metode penulisan yang dilakukan dalam penyelesaian tugas akhir ini adalah 1. Studi pustaka / literatur Studi pustaka dilakukan untuk mengumpulkan data data dan informasi dari buku, serta jurnal jurnal yang mempunyai relevansi dengan bahasan dalam tugas akhir ini serta masukan-masukan dari dosen pembimbing. 2. Studi lapangan
a. Pengambilan data sekunder Dilakukan pengumpulan data data sekunder yang diperoleh dari instansi terkait di daerah penelitian serta jurnal-jurnal yang mendukung. b. Pengambilan data primer Data ini diperoleh dengan mengadakan survey dilokasi pengamatan. 3. Pengolahan Data Data yang diperoleh dari lapangan dan kepustakaan yang bersesuaian dengan pokok bahasan, disusun secara sitematis dan logis dan dilakukan korelasi sehingga diperoleh suatu gambaran umum yang akan dibahas dalam tugas akhir ini. 4. Analisa Data Analisa data akan langsung dihitung dengan pemodelan program microsoft excel. Dengan analisis ini akan diperoleh nilai-nilai dari besaran pasang surut, pemodelan kedalaman dan lebar, kecepatan arus, hingga suhu dan jumlah salinitas yang ada pada kawasan tersebut. 5. Penulisan laporan tugas akhir Seluruh data dan hasil pengolahannya akan disajikan dalam satu laporan yang telah disusun sedemikian rupa hingga berbentuk sebuah laporan Tugas Akhir. I.6. Sistematika Penulisan
Bab I Pendahuluan, yang berisikan penjelasan tentang estuari melalui pandangan secara umum serta tjuan yang hendak dicapai, ruang lingkup dan metodologi dalam penulisan tugas akhir ini. Bab II studi literatur yang menguraikan karakteristik estuari, serta menjabarkan tentang model yang digunakan. Bab III gambaran lokasi, menjelaskan tentang kondisi estuari Sungai Deli secara umum. Bab IV hasil pemodelan dan analisa, memaparkan hasil pemodelan yang dilakukan untuk muara Sungai Deli. Serta analisa tentang pemodelan tersebut diuraikan pula dalam bab ini. Kemudian dari data-data tersebut dianalisa menggunakan metode perhitungan yang akan dilakukan dengan program Microsoft Excel. Bab V kesimpulan dan saran, berisikan rangkuman dari hasil simulasi dan analisa yang dilakukan, serta berisi saran-saran untuk penelitian lebih lanjut. 1.7. Data Hasil Survey Berikut ini merupakan data hasil survey pertama yang dilakukan pada peentuan titik pengamatan dan titik pengamtan pasang surut. Tabel 1.1 Data Hasil Survei Lapangan dan Foto Satelit Kawasan Pengamatan Estuari Sungai Deli. Koordinat salinitas lebar suhu kedalaman Kondisi Sungai Jarak Titik X(UTM) Y(UTM) Z(UTM) Waktu (ppt) (m) (⁰C) (m) Erosi Sedimentasi Struktur Sepadan 0 A 464043 415007 ± 9 10.15 wib 0 52.17 26 3.4 ada ada ada Rmh Penduduk 500 B 464493 415199 ± 10 10.22 wib 0 55.54 25.3 3.2 ada ada ada Rmh Penduduk 1000 C 464875 415454 ± 11 10.39 wib 0.001 49.87 23 3.7 ada ada ada Rmh Penduduk 1500 D 465263 415666 ± 12 10.53 wib 0.02 55.78 21 4.5 ada ada Tiada Hutan
2000 E 465700 415852 ± 13 11.01 wib 0.043 56.93 22 3.9 ada ada Tiada Gudang Ikan 2500 F 466122 415883 ± 14 11.12 wib 0.055 63.06 21 4.1 ada ada Tiada Hutan 3000 G 466513 416085 ± 15 11.21 wib 0.233 84.14 20 4.3 ada ada Tiada Gudang Ikan 3500 H 466996 416317 ± 16 11.38 wib 0.963 284 20 6.2 ada ada Tiada Hutan 4000 I 467249 416570 ± 17 11.51 wib 12 277 20 9.1 ada ada Tiada Rmh Penduduk Sungai Seruai Gambar 1.2 Pengerukan sungai seruai untuk kebutuhan industri dinilai sangat mengganggu dari fungsi Estuari Sungai Deli. I.8. Pengolahan Data Setelah survey dilakukan akan diperoleh data-data lapangan yang menunjukkan kondisi sebenarnya dari kawasan estuari sungai deli. Yang mana data-data tersebut menggambarkan bagaimana bentuk estuari dari sungai deli dalam penyajian grafik. Selain survey pengukuran topografi, pengukuran arus juga ditekankan dalam setiap pemodelan. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan besaran kecepatan dan arah arus. Hal ini sangat berguna dalam penentuan sifat dinamika perairan lokal. Titik lokasi dari survei pengukuran arus ini disesuaikan dengan kondisi oceanography lokal, dimana arus mempunyai pengaruh yang sangat penting.
Untuk mempermudah pengerjaan tugas akhir ini, disusun schedule kegiatan untuk pengolahan data pemodelan estuari. Tabel dibawah ini akan memaparkan waktu pengerjaan, rumus-rumus yang akan digunakan, serta hasil yang diperoleh dari perhitungan data-data tersebut. Sehingga dalam setiap pengerjaan model akan jelas arah dan tujuannya. Tabel 1.2. Schedule pengolahan data-data lapangan. Tanggal Model Estuari Keterangan Hasil 05 Mar s/d 22 Mar 2010 I. Bathymetri Data yang digunakan : - Peta lokasi - Lebar tiap titik W x =W o e (-ax/l) Wright et al.(1973) - Kedalaman tiap titik D x =D o e (-bx/l) Wright et al.(1973) - Data lebar dan kedalaman tiap titik pengamatan - Cross-section, semuanya nanti kemudian akan di plot ke bentuk grafik. 01 Apr s/d 18 Apr 2010 II. Tides (pasang surut) Data yang digunakan : - Nilai pasang surut di sepanjang kawasan pengamatan. - Tinggi lonjakan air pasang saat periode waktu rotasi bulan mengelilingi matahari (S 2 ) - Lonjakan air pasang saat periode waktu rotasi bulan mengelilingi bumi (M 2 ) - M 4 - Aplikasi data kedalam grafik - Mengetahui lokasi dan keadaan muara maupun sekitar kawasan estuari terhadap pengaruh pasang surut. - Besarnya pasang penuh dan pasang perbani pada setiap titik pengamatan.
Pugh (2004) 22 Mei s/d 12 Jun 2010 III. Currents (Aliran) Data yang digunakan : - Jarak antara tiap titik pengamatan - Besar volume air menuju hulu per titik pengamatan - Pasang surut Flow - Pemodelan perubahan volume aliran di tiap-tiap titik pengamatan menuju hulu. - Grafik dan nilai aliran pasang surut yang terjadi. - Debit aliran pada tiap titik pengamatan. 12 Jun s/d 20 Jun 2010 IV. Temperature and Salinity (Suhu dan kadar garam) Data yang digunakan : - Diambil dari fungsi Gaussian - Nilai salinitas tiap titik tinjau yang diperoleh dari survei - Nilai suhu dari kawasan estuari yang diperoleh dari survey yang dilakukan. - Hasil perhitungan suhu dan kadar garam dalam grafik - Menunjukkan grafik daribilangan gauss, yang mempengaruhi baik atau tidaknya suhu dan kadar garam estuari tersebut *semua formula akan dijabarkan lebih detail untuk Microsoft excel pada bab IV Agar lebih mempermudah untuk mengerti tujuan yang hendak dicapai, maka studi pemodelan ini akan dijabarkan didalam satu buah framework berikut ini :
Tabel 1.3. Framework pemodelan data-data lapangan. Hal Variabel yang digunakan Metode yang digunakan MODEL Bathymetri Pasang surut Arus Temperatur &salinitas Data Survey : Perubahan Data survey : Lebar kedalaman dari data temperatur Kedalaman pasang surut. Salinitas Koefisien lebar & kedalaman a b Lebar W x =W o e (-ax/l) Kedalaman D x =D o e (-bx/l) Koefisien lebar & kedalaman Triall Error Data Pasang surut dari survey komponen Utama Pasang surut Penentuan formzall untuk tipe pasut S₂ M₂ M₄ Pengaruh Pasang surut Debit rata-rata Cross-section tiap titik Jarak dan luas penampang Metode Admiralty Total aliran=kec.aliranaliran pada titik x Jarak /titik dikalikan Luas penampang titik menghasilkan volume upstream dari kawasan tersebut. Koefisien nilai σ untuk pers.gauss Metode Gaussian Triall Error
Hasil yang diperoleh Perbandingan kedalaman & lebar Estuari antara data survey dengan data hasil pemodelan yang menggunakan variabel a & b. Cross-section dari sepanjang kawasan estuari yang diamati. Grafik Pasang surut Perubahan kedalaman tiap jam akibat pengaruh S₂, M₂, dan M₄ Naik turunnya muka air pada saat pasang dan surut Kec aliran (m/s) Volume Upstream m³x10⁶ Total aliran (m/s) Nilai temperature dan salinitas pada tiap titik Perbandingan temperature dan Salinitas pada tiap2 titiknya Grafik perbandingan salinitas dan temperature antara pemodelan dan Hasil survey Perhitungan pengaruh banjir dengan rentang waktu 5 tahun dengan menggunakan metode hasper-log person III. BAB II STUDI LITERATUR